Katkısız Ultrafin 12 süspansiyonu enjeksiyon deneyleri

4.1.1.1. Sabit S/Ç oranlı katkısız süspansiyonların farklı rölatif sıkılıktaki ve gradasyondaki kumlar üzerindeki penetrasyon yetileri

Bu kısımdaki deneysel çalışmada, sabit S/Ç oranının da hazırlanmış katkısız süspansiyonların farklı rölatif sıkılıktaki ve gradasyondaki kumlara penetrasyon yetileri incelenmiştir.

Sabit S/Ç oranlı deneylerin yapılmasında Ultrafin 12’nin reolojik özellikleri göz önünde bulundurulmuş ve en uygun S/Ç oranı 1.0 olarak belirlenmiştir. Bu oranın belirlenmesinde Ultrafin12’nin sedimantasyon yüzdesi, priz süresi ve viskozitesi etkin rol oynamıştır.

Deneylere ilk olarak rölatif sıkılık %30’la başlanmış başarı sınır değerleri belirlendikten sonra, rölatif sıkılık değerleri %10 artırılarak %70’e kadar enjeksiyonlar denenmiş, %70 rölatif sıkılıkta deneylere son verilmiştir. Rölatif sıkılık değerlerinin bu

aralarda seçilmesinin nedeni doğal arazi zemin sıkılıklarının temsil edilebilmesidir. Numuneler istenen rölatif sıkılık değerleri verilirken, çevresel nedenlerden dolayı (kalıpları düzeneğe yerleştirme, kalıp başlıklarını yerleştirme, taşıma v.b.) rölatif sıkılık değerlerinde ± 2’ye varan sapmalar görülebilir. Çizelge 4.1.’de enjeksiyon deneylerinin başarı durumları verilmiştir.

Çizelge 4.1. S/Ç oranı 1.0 olan katkısız süspansiyonun farklı rölatif sıkılıktaki ve gradasyondaki kum

numunelerde enjeksiyon başarı durumu.

Dr = % 30

Dr = % 40

Numune No Kum Oranı % Başarı Durumu Numune

No

Kum Oranı %

Başarı Durumu İnce Orta

İnce Orta 1 30 70 Başarılı

1 0 100 Başarılı 2 40 60 Başarılı

2 30 70 Başarılı 3 50 50 Başarılı

3 35 65 Başarılı 4 60 40 Başarılı

4 40 60 Başarılı 5 70 30 Kısmi Başarılı

(Filtrasyon)

5 45 55 Başarılı

Dr = % 50

6 50 50 Başarılı

7 55 45 Başarılı

Numune No Kum Oranı % Başarı Durumu

8 60 40 Başarılı İnce Orta

9 70 30 Başarılı 1 30 70 Başarılı 10 75 25 Kısmi Başarılı (Filtrasyon) 2 40 60 Başarılı 11 80 20 Kısmi Başarılı (Filtrasyon) 3 50 50 Başarılı 12 100 0 Kısmi Başarılı (Filtrasyon) 4 60 40 Kısmi Başarılı (Filtrasyon) Dr = % 60 Dr = % 70 Numune No Kum Oranı %

Başarı Durumu Numune No Kum Oranı % Başarı Durumu

İnce Orta İnce Orta

1 20 80 Başarılı 1 10 90 Başarılı 2 30 70 Başarılı 2 20 80 Başarılı 3 40 60 Başarılı 3 30 70 Başarılı 4 50 50 Kısmi Başarılı (Filtrasyon) 4 40 60 Kısmi Başarılı (Filtrasyon) 5 50 50 Kısmi Başarılı (Filtrasyon)

Tamamen ince ve orta kumdan yapılan enjeksiyon denemeleri enjeksiyon planının ortaya çıkmasını sağlamıştır. %100 ince kuma yapılan enjeksiyon çalışmalarında 2/3 oranında penetrasyonun sağlanması enjeksiyon denemelerini İKY büyük olan değerlere yönlendirmiştir.

%30 rölatif sıkılıkta ilk olarak %100 ince, %100 orta kuma enjeksiyon denenmiştir. %100 orta kumda tam penetrasyon sağlanırken, şeffaf hortumlardan

enjeksiyon çıkışı gözlenmiştir (Resim 4.1). % 100 ince kumda ise hortumdan su çıkışı gözlenmiş ve filtrasyon görülmüştür (Resim 4.2). %100 ince kuma yapılan enjeksiyon çalışmalarında 2/3 oranında penetrasyonun sağlanması enjeksiyon denemelerini İKY büyük olan değerlere yönlendirmiştir. Bu şekilde enjeksiyon planı ortaya çıkmıştır.

Resim 4.1. % 30 rölatif sıkılıktaki %100 orta kum numunede tam penetrasyon

Resim 4.2. %30 rölatif sıkılıktaki %100 ince kum numunede filtrasyon (2/3 penetrasyon)

Daha sonraki denemeler İKY 80, 75 ve 70 ile olmuştur, İKY 80 ve 75 de başarı sağlanamazken, İKY 70 de başarılı olunmuştur. Enjeksiyon denemelerine İKY 60, 55, 50, 45, 40, 30’la devam edilmiş bu değerlerde de başarı sağlanmıştır. Başarı sınır değerinin (İKY 70) bulunmasıyla %30 rölatif sıkılıktaki enjeksiyon denemelerine son verilmiştir. Enjeksiyonda başarılı olan tüm numunelerde tam penetrasyon sağlanmış, başarısız olan numunelerde ise 2/3 oranında penetrasyon görülmüştür.

%40 rölatif sıkılıkta yapılan denemelere ilk olarak %30 rölatif sıkılık da başarı sınır değeri olan İKY70’le başlanmıştır. Bu oranın denenmesinin nedeni %30 rölatif sıkılıkta başarı sağlanan İKY’ nin %40 rölatif sıkılıkta da penetrasyonun sağlanıp

sağlanamayacağının görülmesidir. Bu sayede rölatif sıkılığın artması penetre olabilirliği nasıl etkiyeceği hakkında bilgi verecek ve yapılacak olan denemelere ışık tutacaktır. İKY 70’e yapılan denemelerde başarı sağlanamamış ve İKY değerleri düşürülerek denemelere devam edilmiştir. Daha sonra İKY 60, 50, 40, 30 değerlerine enjeksiyon yapılmış ve bu değerlerde başarı sağlanmıştır.%40 rölatif sıkılıkta başarı sınır değerinin (İKY 60) bulunmasıyla denemelere son verilmiştir.

%50 rölatif sıkılıkta enjeksiyona, %40 rölatif sıkılık başarı sınır değeri olan İKY 60 la başlanmış, İKY 60 da başarı sağlanamaması üzerine İKY 50, 40 ve 30’la denemelere devam edilmiş, bu değerlerde başarı sağlanması ve sınır başarı değerinin bulunmasıyla (İKY 50) denemelere son verilmiştir.

%60 rölatif sıkılıkta enjeksiyona, %50 rölatif sıkılık başarı sınır değeri olan İKY 50 ile başlanmış bu değerde filtrasyon görülmesi üzerine, İKY değerleri düşürülerek İKY 40, 30, 20 üzerinde denemeler yapılmış ve bu değerlerde başarı sağlanmıştır. Başarı sınır değerinin (İKY 40) bulunmasıyla %60 rölatif sıkılıktaki denemelere son verilmiştir.

Son olarak, %70 rölatif sıkılık değerinde enjeksiyon denemeleri yapılmıştır. Denemelere %50 ve %60 rölatif sıkılık başarı sınır değerleri olan İKY 50 ve 40 ile başlanmış bu değerlerde filtrasyon görülmesi üzerine İKY si düşürülerek İKY 30, 20, 10 değerleri üzerlerinde enjeksiyonlar denenmiş ve bu değerlerde başarı sağlanmıştır. %70 rölatif sıkılıkta başarı sınır değerinin (İKY30) bulunmasıyla denemelere son verilmiştir.

Enjeksiyonda başarılı olan numunelere 1, 3, 7, 14, 28 ve 56. günlerdeki basınç mukavemeti deneylerinin yapılabilmesi ve enjeksiyon başarısının teyidi amacıyla, enjeksiyon deneyleri 6 kez daha tekrarlanmıştır.

4.1.1.2. Farklı S/Ç oranlıyla hazırlanmış katkısız süspansiyonların farklı gradasyonda ve sabit rölatif sıkılıktaki kumlar üzerindeki penetrasyon yetileri

Bu kısımdaki deneysel çalışmada farklı S/Ç oranıyla hazırlanmış katkısız süspansiyonların farklı gradasyonda ve sabit rölatif sıkılıktaki kumlar üzerindeki penetrasyon yetileri incelenmiştir.

Deneylerde kullanılacak sabit rölatif sıkılık değeri %30 olarak belirlenmiştir. Enjeksiyon yapılacak S/Ç oranlarının belirlenmesinde enjekte edilebilirliğin yanında Ultafin12’nin reolojik özellikleri (Stabilite, katılaşma süresi ve viskozite) etkin rol

oynamıştır. Deneylerde kullanılmak üzere en uygun S/Ç oranları 0.8, 1.0, 1.2, 1.5 olarak seçilmiştir. Çizelge 4.2 de enjeksiyonların başarı durumları verilmiştir.

Çizelge 4.2. Farklı S/Ç oranlı süspansiyonların, %30 rölatif sıkılıklı ve değişik gradasyonlu kumlara

penetrasyon başarı durumları

S/Ç = 0.8 S/Ç = 1.0

Numune No

Kum Oranı % Başarı

Durumu

Numune No

Kum Oranı % Başarı

Durumu

İnce Orta İnce Orta

1 30 70 Başarılı 1 0 100 Başarılı 2 40 60 Başarılı 2 30 70 Başarılı 3 50 50 Başarılı 3 35 65 Başarılı 4 60 40 Başarılı 4 40 60 Başarılı 5 70 30 Kısmi Başarılı (Filtrasyon) 5 45 55 Başarılı 6 50 50 Başarılı 7 55 45 Başarılı 8 60 40 Başarılı 9 70 30 Başarılı 10 75 25 Kısmi Başarılı (Filtrasyon) 11 80 20 Kısmi Başarılı (Filtrasyon) 12 100 0 Kısmi Başarılı (Filtrasyon) S/Ç = 1.2 S/Ç = 1.5 Numune No

Kum Oranı % Başarı

Durumu

Numune No

Kum Oranı % Başarı

Durumu

İnce Orta İnce Orta

1 60 40 Başarılı 1 60 40 Başarılı 2 70 30 Başarılı 2 70 30 Başarılı 3 80 20 Başarılı 3 80 20 Başarılı 4 90 10 Kısmi Başarılı (Filtrasyon) 4 90 10 Başarılı 5 100 0 Kısmi Başarılı (Filtrasyon) 5 100 0 Başarılı

S/Ç oranı 1.0’da yapılan enjeksiyon denemesine ilk olarak İKY 100’le başlanmıştır. Deney sonucunda filtrasyon görülmüştür. Daha sonra İKY 80, 75, 70 ile denemelere devam edilmiş, İKY 70’de başarı sağlanırken, İKY 75 ve 80 de filtrasyon görülmüştür. İKY 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30’a yapılan çalışmalarda da başarı sağlanmış ve süspansiyonlar numunelerin tamamına penetre olmuştur. Enjeksiyon başarı sınır değerinin (İKY 70) bulunmasıyla S/Ç oranı 1.0 ile yapılan enjeksiyon denemelerine son verilmiştir.

S/Ç oranı 1.2’de enjeksiyon denemesine ilk olarak, S/Ç oranı 1.0’ın enjeksiyon başarı sınır değeri olan İKY 70 ile başlanmıştır. Bu numunenin denenmesinin nedeni S/Ç oranı 1.0’da başarı sağlamış olan İKY’ nin, S/Ç oranı 1.2’de de penetrasyon sağlanıp sağlanamayacağının görülmesidir. İKY 70’e yapılan enjeksiyon çalışmasında başarı sağlanmış ve denemelere İKY artırılarak devam edilmiştir. Daha sonra İKY 80, 90 ve 100’le denemeler yapılmış, İKY 80’de başarı sağlanırken, İKY 90 ve 100’de filtrasyon görülmüştür. Denemelere İKY 60’da dâhil edilmiş, bu yüzdede başarı sağlanmıştır. Enjeksiyonda başarı sağlanan tüm numunelerde tam penetrasyon görülürken, başarısız olan numunelerde 2/3 oranında penetrasyon görülmüştür. S/Ç oranı 1.2’nin enjeksiyon başarı sınır değerinin (İKY 80), S/Ç oranı 1.0’ın enjeksiyon başarı sınır değerinden (İKY 70) büyük olması, S/Ç oranının artmasının penetre olabilirliği nasıl etkileyebileceği hakkında bilgi vermiş ve yapılacak farklı S/Ç oranlı enjeksiyon çalışmalarına ışık tutmuştur.

S/Ç oranı 1.5’de denemelere ilk olarak, S/Ç oranı 1.2’de başarı sağlanamayan İKY 90 ve 100 numuneleriyle başlanmıştır. Yapılan enjeksiyon denemelerinde iki karışımda da başarı sağlanırken, süspansiyonlar numunelere tam penetre olmuştur. Daha sonra denemelere İKY 60, 70 ve 80’le devam edilmiş, bu numunelerde de başarı sağlanmıştır. S/Ç oranı 1.5 ile yapılan enjeksiyon denemelerinde, İKY 100’de dahil olmak üzere tüm gradasyonlarda başarı sağlanmıştır.

Son olarak, S/Ç oranı 0.8 ile enjeksiyon denemeleri yapılmıştır. Bu süspansiyonun yoğunluğu ve viskozitesi oldukça yüksektir. Bu oranda denemelere ilk olarak, S/Ç oranı 1.00’ın başarı sınır değeri olan İKY 70 ile başlanmıştır. Yapılan enjeksiyonda filtrasyon görülmüş ve süspansiyon numunenin 2/3’üne penetre olmuştur. Daha sonra İKY 60, 50, 40, 30 olan numunelere denemeler yapılmış, bu denemelerde başarı sağlanmış ve tam penetrasyon görülmüştür. Enjeksiyon başarı sınır değerinin (İKY 60) bulunmasıyla S/Ç oranı 0.8’de enjeksiyon denemelerine son verilmiştir.

Enjeksiyonda başarılı olan numunelere 1, 3, 7, 14, 28 ve 56. günlerdeki basınç mukavemeti deneylerinin yapılabilmesi ve enjeksiyon başarısının teyidi amacıyla enjeksiyon deneyleri 6 kez daha tekrarlanmıştır.